光镊理论模型研究进展

根据微粒尺度与入射光波长间的关系,给出几何光学模型和电磁模型.详细描述几何光学法、时域有限差分法(FDTD)、有限元法(FEM)、广义洛伦兹-米理论(GLMT)和瑞利散射方法等计算光镊捕获力的理论,并列出T矩阵法、离散偶极子近似法(DDA)、矩量法(MOM)及耦合偶极子法(CDM)等多种数值计算方法.研究表明:在光镊技术中,这些方法可用于不同性质的光束及微粒的研究,其研究方法与过程均有所不同.     

基于模糊航向制导的AUV航迹控制方法研究

提出了基于模糊航向制导的水下机器人间接航迹控制方法，航向制导环采用模糊算法进行最优艏向实时解算，再以此艏向作为期望航向进行航向控制；为提高系统的鲁棒性和自适应性能，航向控制环采用滑模控制器，最终实现AUV的航迹跟踪，最后，根据此方法进行了航迹跟踪试验，结果表明模糊艏向解算器的航迹控制精度要大大高于PID艏向解算器，并且设计方法易于理解，便于工程设计和应用。     

氧化铝厂总图设计新理念之探讨

该文主要通过总结近年来新建氧化铝厂的工程经验,论述在总图设计方面出现的一些新方法、新理念;经过与过去常规设计方法的对比中,得出值得借鉴的新的设计方法理论,为今后的工厂总图设计优化创新奠定基础。     

总有机碳分析仪高温反应单元研制

研制适用于高温燃烧氧化-非分散红外吸收法的总有机碳(TOC)分析仪高温反应单元.该系统利用立式管式炉内侧的镍烙丝对石英管和石英管中的石英棉和催化剂进行加热,炉内安置K型热电偶,用于检测石英棉和催化剂的温度,管式炉外径达到130 mm,以保证保温性能.系统工作温度设定为680 ℃,以保证催化燃烧效果.分别在蜂窝陶瓷上进行负载质量分数为0.5%的Pd和0.07%的Pt两种催化剂测试.实验结果显示:这两种催化剂都能完全催化氧化TOC质量浓度为40 mg·L^-1的邻苯二甲酸氢钾和蔗糖有机物溶液;对TOC质量浓度高达1 000 mg·L^-1的试样,Pt催化剂效果稍稍优于Pd催化剂.     

非分散红外二氧化碳检测仪研制

设计一种电调制、一体化的二氧化碳体积分数检测系统.该系统基于CO₂气体分子对红外光的特征吸收和Lambert-beer定律,采用双通道设计,由热释电传感器检测到的两路信号经过1 Hz低通放大电路处理后,输入示波器显示.为了避免光源波动对测量结果的影响,采用5 V稳压电路驱动红外光源,单片机对其进行1 Hz亮灭调制.对两路输出信号进行计算,可得CO₂体积分数.结果表明:检测仪量程为0%~80%,响应时间小于1.5 s.     

总有机碳分析仪信号处理算法的分析

研制基于高温燃烧氧化-非分散红外吸收法测定水中总有机碳(TOC)的分析仪.叙述仪器的核心器件和工作流程,并对影响检测结果的红外检测算法进行分析.实验结果表明:利用快速傅里叶变换对测量信号进行曲线平滑降噪的效果较好,取平滑处理后的曲线峰高作为二氧化碳浓度测量值能够消除气体流速不稳对测量结果的影响;TOC分析仪测量时间小于5 min,同时满足实验室测量和在线监测的时间要求,并具有较低的成本.     

拉盖尔-高斯光束光镊捕获性质

利用T矩阵法研究光镊中微粒大小与入射光束波长相近时,光镊捕获效率与入射光束的阶数、微粒的折射率和尺寸大小的关系.对拉盖尔-高斯光束光镊和高斯光束光镊的轴向和横向捕获效率进行比较.计算结果表明:不同阶数的拉盖尔-高斯光束对微粒捕获效率的影响不同,阶数不超过4的拉盖尔-高斯光束的捕获效率高;微粒半径增加时,拉盖尔-高斯光束的轴向捕获效率逐渐增大,且捕获域也增加,高斯光束的最大捕获效率基本保持不变但捕获域逐渐增大;微粒折射率增加时,拉盖尔-高斯光束和高斯光束的轴向和横向捕获效率均先增加后递减,捕获效率出现了一个峰值,微粒折射率约在1.39~1.69是稳定捕获的最佳数值.     

基于DSP的嵌入式运动控制系统开发

本文介绍了一种基于TMS320F2812BIOS内核的运动控制系统设计方法,该方法利用DSP／BIOS内核基于任务优先级的多线程机制,实现对伺服电机运动控制的实时处理,包括运动系统的任务调度、运动轨迹算法以及与硬件设备的通信等,使得程序结构分配合理,调试、修改程序非常方便．经过在激光雕刻切割机机床平台上的验证,结果表明本文提出的控制系统完成了包括直线、圆弧等各种运动轨迹,最大加工速度达64000mm／min,定位精度≤±0．01mm／min。它完全满足高精度激光雕刻机加工的实时性要求,在性能和功能上达到了预期效果．